Цифровой управляемый генератор

.ЬгроЮлюю ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Минский радиотехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1297694, кл. Н 03 Е 7/00, 1984 (прототип),(54) ЦИФРОВОЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР(57) Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано для повышения точности подстройки цифровогоуправляемого генератора. Цель изобретения достигается за счет введения в устройство первого фильтра 11 нижних частот,второго блока 7 добавления-вычитания импульсов, делителя 8 частоты, фазового,.Я 2, 1748247 А Ю,ЕТЕНИЯ дискриминатора 9 и фильтра 10 нижних частот, а также первого 12 и второго 13 формирователей опорного сигнала и новых функциональных связей, Кроме того, устройство содержит опорный генератор 1, первые блок 2 добавления-исключения импульсов, делитель 3 частоты, фазовый дискриминатор 4, а также первый 6 и второй 11 управляемые генераторы. Повышение точности подстройки достигается за счет последовательного включения двух делителей частоты с дробными козффициентами деления, образованными кольцами ФАП 4, и выбором коэффициентов делений в первом и втором делителях частоты соответственно равными -1 и +1, что позволяет в п раз по сравнению с устройством-прототипом повысить точность подстройки. 3 ил,Изобретение относится к импульсной ройства, выходом которого является второйтехнике и может быть использовано в циф- выход второго управляемого генератора 11.ровых устройствах синхронизации и синте- Каждый из блоков 2 и 7 добавления-вызаторах частот, читания импульсов содержит задающий геЦель изобретения - повышение точно нератор 14, формирователь 15, образующиести подстройки фазы цифрового управляе- генератор 1, первый 16 и второй 17 ВЯ-тригмого генератора, геры, элемент 18 задержки, первый элементНа фиг, 1 приведена функциональная И-НЕ 19, счетный триггер 20, второй 21,схемацифровогоуправляемого генератора; третий 22 и четвертый 23 элементы И-НЕ.на фиг. 2 - функциональная схема блока 10 Я-входы первого 16 и второго 17 ВЯ-триггедобавления - вычисления импульсов и фор- ров являются соответственно первым и втомирователя опорного сигнала; на фиг. 3 - рым управляющими входами блока 2 (7)схема опорного генератора. добавления-вычитания импульсов, инфорЦифровой управляемый генератор со- мационный вход которого подключен к пердеркит опорный генератор 1, первый блок вым входам второго 21 и третьего 222 добавления-вычитания импульсов, пер элементов И-НЕ и через элемент 18 задервый делитель 3 частоты, первый фазовый жки к входам первого 16 и второго 17 ВЯдискриминатор 4, первый фильтр 5 нижних триггеров, инверсные выходы которыхчастот, первый управляемый генератор 6, подключены соответственно ко второму ивторой блок 7 добавления-вычитания им- третьемувходампервогоэлемента И-НЕ 19,пульсов, второй делитель 8 частоты, второй выход которого подключен ко входу счетноцифровой дискриминатор 9, второй, фильтр 20 го триггера 20, выход которого подключен10 нижних частот, второй управляемый ге- ко второму входу второго элемента И-НЕ 21,нератор 11, первый 12 и второй 13 форми- Прямой выход первого ВЯ-триггера 16 и инрователи опорного сигнала. версный выход второго ВЯ-триггера 17 подПервый выход опорного генератора 1 ключены соответственно ко второму входуподключен к информационному входу пер третьего элемента И-НЕ 22 и к третьемувого блока 2 добавления-вычитания импуль- входу второго элемента И-НЕ 21, выходысов, выход которого через первый делитель которых подключены соответственно к пер 3 частоты подключен к первому входу пер- вому и второму входам четвертого элементавого фазового дискриминатора 4, выход ко-И-НЕ 23 выход которого является выходомторого через первый фильтр 5 нижних 30 блока 2 (7) добавления-вычитания импульчастот подключен к управляющему входу сов.первого управляемого генератора 6, первый Каждый из формирователей 12 и 13выход которого подключен к информацион- опорного сигнала (фиг, 2) содержит О-тригному входу второго блока 7 добавления-вы- гер 23 и счетный триггер 24, Первым и вточитания импульсов и к первому входу 35 рым входами формирователя 12 (13)первого формирователя 12 опорного сигна- опорного сигнала являются соответственнола, выход и второй вход которого подключе- синхровход и О-вход О-триггера 23, выходны соответственно ко второму входу которогоподключенковходусчетноготригпервого фазового дискриминатора 4 и ко гера 24, выход которого является выходомвтооому выходу опорного генератора 1, Вы формирователя 12 (13) опорного сигнала.ход второго блока 7 добавления-вычитания Опорный генератор 1 (фиг, 3) содержит: импульсов подключен через второй дели- последовательно включенные задающий гетель 8 частоты к первому входу второго фа- нератор 14 и формирователь 15 импульсов,зового дискриминатора 9, второй вход выходы которых являются соответственнокоторого подключен к выходу второго фор вторым и первым выходами опорного генемирователя 13 опорного сигнала, Выход ратора 1,второго фазового дискриминатора 9 под- Цифровой управляемый генератор раключен через второй фильтр 10 нижних час- ботает следующим образом,тот к управляющему входу второго Управление фазой производится с поуправляемого генератора 11, первый выход 50 мощью импульсовпоступающих на Я-вхо.которогоподключенкпервомувходувторо- ды триггеров 16, 17, блока 2го формирователя 13 опорного сигнала, вто- добавления-вычитания импульсов, и входырой вход которого подключен ко второму соответствующих триггеров блока 7 добаввыходу первого управляемого генератора 6. ления-вычитания импульсов, При поступлеПервые и вторые управляющие входы пер нии импульса управления на Я-входвого 2 и второго 7 блоков добавления-вычи- триггера 17, последний перебрасывается втания импуЛьсов попарно обьединены и состояние "1" и с его инверсного выхода наобразуют входную шину управления уст- входы элементов И-НЕ 19 и 21 подаетсянизкий уровень сигнала, В результате очередной импульс с выхода формирователя 15 импульсов не проходит на вход триггера 20, т.е, производится исключение импульса из последовательности, поступающей на вход делителя 3 частоты. При этом временное положение тактовых точек эталонного сигнала на выходе делителя 3 частота корректируется на отставание на дискрет, равный Тог. Задержанный элементом 18 задержки импульс перебрасывает триггер 17 в исходное состояние, Величина задержки элемента 18 в сумме с задержкой переключения триггера 17 (16), должна быть не меньше длительности импульса на выходе формирователя 15 импульсов,При поступлении импульса управления на Я-вход триггера 16 последний перебрасывается в состояние "1", на вход элемента И-НЕ 19 подается сигнал запрета, а на вход элемента И-НЕ 22 сигнал разрешения. Очередной импульс с выхода формирователя 15 импульсов через. элементы И-Н Е 22, 23, минуя счетный триггер 20, поступает непосредственно на вход счетчика-делителя 3 частоты, т.е, на вход второго разряда делителя (первым разрядом делителя является счетный триггер 20), Это эквивалентно добавлению импульса в последовательность опорного генератора, При этом тактовые точки эталонного сигнала на выходе делителя 3 частоты получают временной сдвиг на дискрет, равный Т, в сторону опережения. Задержанный элементом 18 задержки импульс перебрасывает триггер 16 в исходное состояние;Эталонный сигнал, сформированный делителем 3 частоты, подается на вход фазового дискриминатора 4. Коэффициент пересчета делителя 3 частоты равен и, С учетом деления на два триггера 20 период эталонного сигнала равен Тсг= 2 пТо.На второй вход фазового дискриминаторэ 4 подается меандр с выхода формирователя 12 опорного сигнала. Рассмотрим работу последнего.Импульсы с частотой управляемого генератора 6 поступают на синхровход триггера 23. осуществляя по своему фронту запись в триггер 23 информации, поступающей на его О-вход. В результате этого на выходе триггера 23 формируется сигнал, частота которого равна разности частот опорного генератора 1 и управляемого генератора 6. Делением частоты этого сигнала на два триггера 24 производится формирование меандра с длительностью полупериода, равной (и)Тул. Процессы, происходящие во втором кольце фазовой автоподстройки частоты (ФАПС), аналогичны. Коррекция фазы управляемого генератора 6 на опережение на дискрет и од 2 линовременное вычитание импульса изпоследовательности, поступающей на вход5 делителя 8 частоты, приводят к изменениювременного положения тактовых точек эталонного сигнала (сдвигу) на временной ин 1те рвал (Туг 1 - Туг 1), П р и этом дляи10 восстановления синфазного режима во втором кольце ФАПЧ необходимо осуществитьсдвиг фазы управляемого генератора 11 на. 2 ггдискрет, равный 2 в сторону опережения.иПри коррекции фазы управляемого генера 2 л. тора б на отставание на дискрет и одноивременном добавлении импульса впоследовательность, поступающую на вход20 делителя 8 частоты восстановление синфазного режима осуществляется сдвигом фазыуправляемого генератора 11 на отставание. 2 тна дискрет, равный25 . иДействительно, при условии, чтоп1 о = 1 У 1и-гили Тог = Туг 130сдвиг тактовых точек эталонного сигнала впервом кольце ФАПЧ на дискрет Тог производится путем увеличения одного из периодов эталонного сигнала на .Тог, что35 соответствуетТС 1 = (2 и+1)Тог = (2 и)Туг 1 -- Туг 1.1Для восстановления синфазного режима в первом кольце ФВПЧ необходима40 обеспечить условия выполнения равенства(2 п+1(Тог =- (2 п)Туг 1где 1/Ту 1 - частота УпРавлЯемого генеРатора б, при которой обеспечивается восстановление синфазности,Условием выполнения этого равенстваявляется сдвиг фазы управляемого генера 2 йтора на дискрет в сторону опережения,иЭталонный сигнал во втором кольце ФАПЧ50 при условии его одновременной коррекциипутем увеличения одного из периодов наТуг 1 ИМЕЕТ ПЕРИОД Т С 2 - 2 ПТ уг 1 + Туг 1 ЧтО1соответствуетТ, с 2 - 2(п+1)Ту 2 -- Ту,2+ Ту 2155 и. Для восстановления синфазного режима во втором кольце ФАПЧ необходимообеспечить условие выполнения равенстваТС 2 = 2(п+1)Т уа+ Т ут 2,где 1/Т уг 2- частота управляемого генерэ 1тора 11 во временном интервале, равном периоду эталонного сигнала, при которой обеспечивается восстановление синфазного режима.Условием выполнения этого равенства является сдвиг Фазы управляемого генера 2 лтора 11 на дискрет - в сторону опереже 2ния,Процесс коррекции фазы управляемого генератора 11 на отставание осуществляется путем коррекции временного положения тактовых точек эталонных сигналов на опережение.Предлагаемое техническое решение по сравнению с известным обеспечивает более высокую точность подстройки Фазы управляемого генератооа, В известном устройст 2 л ве дискрет подстройки Ьр равенпПредложенное техническое решение обеспечивает дискрет подстройки Лр равным 2 т, т,е, позволяет уменьшить его в п раз, Формула изобретения Цифровой управляемый генератор, содержащий опорный генератор, первые блок добавления-вычитания импульсов, делитель частоты, фазовый дискриминатор и управляемый генератор, второй управляемый генератор, входная шина управления устройства подключена к первому и второму управляющим входам первого блока добавления-вычитания импульсов, информационный вход и выход которого подключены соответственно к первому выходу опорного генератора и к входу первого делителя частоты, выход которого подключен к первому входу первого фазового дискриминатора,отличающийся тем, что, с целью повышения точности подстройки фазы, в него введены первый и5 второй фильтры нижних частот, пер-вый и второй формирователи опорного сигнала, вторые блок добавления-вычитания импульсов, фазовый дискриминатор и делитель частоты, выход10 первого Формирователя опорного сигнала подключен к второму входу первого фазового дискриминатора, выход которого через первый фильтр нижних частот подключен к управляющему входу первого управляемого15 генератора, первый выход которого подключен к информационному входу второго блока добавления-вычитания импульсов и к первому входу первого формирователя опорного сигнала, второй вход которого20 подключен к второму выходу опорного генератора, входная шина управления устройства подключена к первому и второму управляющим входам второго блока добавления-вычитания импульсов, выход которо 25 го подключен к входу второго делителя частоты, выход которого подключен к первому входу второго фазового дискриминатора, выход которого через второй фильтр нижних частот подключен к управляющему вхоЗО ду второго управляемого генератора, первый выход которого подключен к первому входу второго формирователя опорного сигнала, второй вход и выход которого подключены соответственно к второму выходу35 первого управляемого генератора и к второму входу второго фазового детектора, второй выход второго управляемого генератора является выходом цифрового управляемого генератора,401748247 Составитель А.Перфильеведактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор М.Шарош Госуд роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 аказ 251 ВНИИ Тираж Подписноенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 3035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/5